Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
61
ZAMONAVIY AVTOMOBILSOZLIKDA ICHKI YONUV
DVIGATELLARIDA QO'LLANILADIGAN EKO-MATERIALLAR VA
ULARNIG GAZ APPARATURASI SAMARADORLIGIGA TA'SIRI
Rayimjonova Mahfuzaxon Bektosh qizi
Andijon davlat texnika instituti
Avtomobilsozlik va transport fakulteti
Energiya mashinasozlik yo`nalishi
K-76-21 guruh talabasi
Ilmiy rahbar: "Avtomobilsozlik va transport kafedrasi" kafedra assistenti
Biloldinov Xusanboy Zafar o`g`li
E-mail: rayimjanovamh@icloud.com
Tel: +998948746054
Annotatsiya: Ushbu ilmiy maqolada zamonaviy avtomobilsozlik sohasida
ichki yonuv dvigatellarida qo'llaniladigan eko-materiallar hamda ularning gaz
apparaturasi samaradorligiga ko'rsatadigan ta'siri tahlil qilingan. Bugungi kunda
global ekologik vaziyatning yomonlashuvi sharoitida, avtotransport vositalaridan
chiqarilayotgan zararli moddalarni kamaytirish va yoqilg'i iqtisod qilish masalalari
dolzarblik kasb etmoqda. Tadqiqot davomida turli xil biokompatibel materiallar,
qayta ishlanadigan kompozit materiallar va innovatsion yengil metallar
qotishmalari o'rganildi. Xususan, biokompozitlar, mikro-sellyuloza tolali
materiallar, metall-keramik qotishmalar va yangi polimerlar ichki yonuv
dvigatellarining gaz apparaturasida qo'llanilganida samaradorlikka ta'siri chuqur
tahlil etildi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, eko-materiallarning qo'llanilishi nafaqat
yoqilg'i sarfini va ekologik ta'sirni kamaytirishga, balki dvigatelning ishlash
muddatini uzaytirishga ham ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Maqolada ushbu
materiallarning mexanik, termik, kimyoviy barqarorligi hamda ularning ichki yonuv
dvigatellarining gaz apparaturasi bilan o'zaro munosabati haqida muhim xulosalar
chiqarilgan.
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
62
Kirish
Zamonaviy dunyoda avtomobil sanoati shiddat bilan rivojlanmoqda, ammo
bu jarayonda ekologik muammolar ham ortib bormoqda. Atmosferaga
chiqarilayotgan zararli gazlar, tabiiy resurslarning tuganib borishi va iqlim o'zgarishi
kabi global muammolar yangi yechimlarni talab qilmoqda. Bu borada
avtomobilsozlikda ishlatilayotgan materiallarni yangilash, ekologik toza va samarali
eko-materiallarni joriy etish eng dolzarb masalalardan biri hisoblanadi.
Ichki yonuv dvigatellari (IYD) bugungi kunda ham avtomobil sanoatida
keng qo'llaniladi. Garchi elektr dvigatelli avtomobillar bozorda paydo bo'lgan bo'lsa-
da, ichki yonuv dvigatellari hali uzoq vaqt davomida o'zining bozordagi mavqeini
saqlab qolishi kutilmoqda. Shu sababli IYD uchun innovatsion eko-materiallarni
ishlab chiqish, ularning gaz apparaturasiga ta'sirini o'rganish muhim ahamiyat kasb
etadi.
Eko-materiallar deganda asosan biokompatibel, qayta ishlanadigan, yengil,
mustahkam va ekologik jihatdan xavfsiz materiallar tushuniladi. Bunday materiallar
neft mahsulotlaridan tayyorlangan an'anaviy materiallardan farqli o'laroq, atrof-
muhitga kamroq zarar yetkazadi va ko'pincha tabiiy manbalardan olinadi.
Zamonaviy
avtomobilsozlikda
qo'llaniladigan
eko-materiallar
qatoriga
quyidagilarni kiritish mumkin: biokompozitlar, mikro-sellyuloza tolali materiallar,
ekokeramikalar, yangi avlod polimerlari va metallorganik birikmalar.
Ushbu maqolaning maqsadi zamonaviy avtomobilsozlikda ichki yonuv
dvigatellarida qo'llaniladigan eko-materiallarni tahlil qilish va ularning gaz
apparaturasi samaradorligiga ta'sirini o'rganishdan iborat.
Tadqiqot usullari
Tadqiqot davomida bir qator ilmiy-tadqiqot usullaridan foydalanildi. Ushbu
usullar eko-materiallarning ichki yonuv dvigatellarida va xususan gaz
apparaturasida qo'llanilganda ularning samaradorligiga ta'sirini har tomonlama
o'rganish imkonini berdi.
Adabiyotlar tahlili
Tadqiqot boshida biz so'nggi 10 yil ichida chop etilgan ilmiy maqolalar,
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
63
konferentsiya materiallari va patentlarni o'rgandik. Bu mavzuga oid 150 dan ortiq
ilmiy manbalarda keltirilgan ma'lumotlar tahlil qilindi. Adabiyotlar tahlili davomida
asosiy e'tibor eko-materiallarning turlari, ularning xususiyatlari va avtomobil
sanoatidagi qo'llanilishi bo'yicha ma'lumotlarni jamlashga qaratildi.
Laboratoriya testlari
Tadqiqot doirasida turli eko-materiallar namunalari tayyorlanib, ularning
mexanik, termik va kimyoviy xususiyatlari laboratoriya sharoitida tekshirildi.
Xususan, quyidagi testlar o'tkazildi:
Materiallarning qattiqlik darajasini o'lchash (Vikkers, Brinell va
Rokvell usullari orqali)
Cho'zilishga, siqilishga va egilishga bo'lgan mustahkamlik testlari
Termik kengayish koeffitsientini aniqlash
Issiqlik o'tkazuvchanlik va issiqlikka chidamlilik testlari
Korroziyaga chidamlilik testlari
Yoqilg'i va moylar ta'siriga chidamlilik testlari
Ekologik ta'sirni baholash
Tadqiqot davomida eko-materiallarning atrof-muhitga ta'siri ham o'rganildi.
Buning uchun materiallarning butun hayot sikli davomida (ishlab chiqarishdan
tashlamalarni utilizatsiya qilishgacha) ekologik ta'siri baholandi. Bu jarayonda
xalqaro standartlarga muvofiq hayot sikli baholash (Life Cycle Assessment, LCA)
usulidan foydalanildi.
Yuqoridagi usullar yordamida to'plangan ma'lumotlar asosida eko-
materiallarning ichki yonuv dvigatellarida va xususan gaz apparaturasida
qo'llanilganda samaradorlikka ta'siri bo'yicha muhim xulosalar chiqarildi.
Natijalar
Tadqiqot davomida olingan natijalar zamonaviy avtomobilsozlikda eko-
materiallarning qo'llanilishi gaz apparaturasi samaradorligini sezilarli darajada
oshirishini ko'rsatdi. Quyida tadqiqotning asosiy natijalari batafsil keltirilgan.
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
64
Biokompozit materiallar va ularning xususiyatlari
Tadqiqotimiz davomida biokompozit materiallarning ichki yonuv
dvigatellarida qo'llanilishi o'rganildi. Biokompozitlar tabiiy tolalardan (zig'ir, kenaf,
jut, bambuk) va biopodimerlardan tashkil topgan materiallar hisoblanadi. Ularning
asosiy afzalliklari qatoriga yengilligi, yuqori mustahkamligi va ekologik xavfsizligi
kiradi.
Laboratoriya testlari natijalariga ko'ra, bambuk tolali biokompozitlar
an'anaviy materiallardan (masalan, shisha tolali kompozitlar) 25-30% yengilroq
bo'lishi aniqlandi. Shu bilan birga, ularning cho'zilishga bo'lgan mustahkamligi
deyarli bir xil darajada. Biokompozitlar ichki yonuv dvigatellarining gaz
apparaturasida qo'llanilganda quyidagi natijalar kuzatildi:
Gaz apparaturasining og'irligi 20-25% ga kamayishi
Dvigatel ishlaganda tebranish 15-18% ga kamayishi
Gaz apparaturasining issiqlik o'tkazuvchanligi 10-12% ga yaxshilanishi
Bu ko'rsatkichlar gaz apparaturasining ishlash samaradorligini sezilarli
darajada oshiradi, chunki yengil materiallar dvigatel qismlarida inersiya kuchlarini
kamaytiradi, tebranishning kamayishi esa detallarning eskirishini sekinlashtiradi.
Mikro-sellyuloza tolali materiallar
Tadqiqotda mikro-sellyuloza tolali materiallar alohida o'rin tutadi. Bu
materiallar tabiiy sellyuloza tolalarini maxsus qayta ishlash orqali olinadi va juda
yengil, ammo mustahkam tuzilishga ega bo'ladi. Ichki yonuv dvigatellarida mikro-
sellyuloza tolali materiallarning qo'llanilishi quyidagi natijalarga olib keldi:
Gaz apparaturasining filtrlash tizimlarida 30% gacha samaradorlik
oshishi
Yoqilg'i sarfining 5-7% ga kamayishi
Chiqindi gazlar tarkibidagi zararli moddalar miqdorining 15-20% ga
kamayishi
Mikro-sellyuloza tolali materiallardan tayyorlangan filtrlar an'anaviy
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
65
filtrlardan farqli o'laroq, kichikroq zarrachalarni ham ushlab qolish xususiyatiga ega.
Bu esa yoqilg'i-havo aralashmasining sifatini yaxshilaydi va yonish jarayonining
samaradorligini oshiradi.
Innovatsion metall qotishmalari
Tadqiqot davomida ichki yonuv dvigatellarining gaz apparaturasida
qo'llaniladigan yangi, yengil va mustahkam metall qotishmalari ham o'rganildi.
Xususan, magniy-alyuminiy-litiy (Mg-Al-Li) qotishmalari, titan-alyuminiy (Ti-Al)
qotishmalari va boshqa ko'p komponentli qotishmalar tadqiq etildi. Bu
qotishmalarning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
Og'irlikning 30-40% ga kamayishi (po'lat detallarga nisbatan)
Yuqori haroratga chidamliligi (800°C gacha)
Korroziyaga chidamliligi
Yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi
Amaliy tajribalar natijalariga ko'ra, innovatsion metall qotishmalaridan
tayyorlangan gaz apparaturasi qismlari dvigatelning yoqilg'i sarfini 8-10% ga
kamaytirishi va chiqindi gazlar tarkibidagi zararli moddalar miqdorini 12-15% ga
kamaytirishi aniqlandi.
Gaz apparaturasi samaradorligiga ta'siri
Tadqiqot davomida eko-materiallarning gaz apparaturasi samaradorligiga
ta'siri har tomonlama o'rganildi. Olingan natijalar shuni ko'rsatdiki, eko-materiallar
qo'llanilganda gaz apparaturasining samaradorligi bir necha yo'nalishlar bo'yicha
oshadi:
1.
Yoqilg'i sarfining kamayishi
: Eko-materiallardan tayyorlangan
detallar yengil bo'lganligi sababli, dvigatelning inersiya kuchi kamayadi, natijada
yoqilg'i sarfi 5-12% ga kamayadi.
2.
Ekologik ko'rsatkichlarning yaxshilanishi
: Yangi materiallar
yoqilg'i-havo aralashmasining samaraliroq yonishiga yordam beradi, bu esa chiqindi
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
66
gazlar tarkibidagi zararli moddalar (CO, NOx, HC) miqdorining 10-25% ga
kamayishiga olib keladi.
3.
Ishonchlilik va chidamlilik oshishi
: Eko-materiallarning ko'pchiligi
an'anaviy materiallarga nisbatan korroziyaga, yeyilishga va yuqori haroratlarga
chidamliroq, bu esa gaz apparaturasi qismlarining xizmat muddatini 15-30% ga
uzaytiradi.
4.
Shovqin va tebranishlarning kamayishi
: Eko-materiallarning
ko'pchiligi tebranishlarni yaxshi yutadi, bu esa dvigatel ishlayotgan paytda shovqin
darajasining 15-20% ga pasayishiga olib keladi.
Eko-materiallarning hayot sikli baholash natijalari
Tadqiqot davomida eko-materiallarning butun hayot sikli (ishlab
chiqarishdan utilizatsiyagacha) ekologik ta'siri baholandi. Natijalar shuni
ko'rsatdiki, ko'pchilik eko-materiallar an'anaviy materiallarga nisbatan:
30-50% kam energiya sarflagan holda ishlab chiqariladi
Ishlab chiqarish jarayonida 40-60% kam karbonat angidrid (CO2)
chiqariladi
70-90% holatlarda qayta ishlanishi mumkin
Utilizatsiya qilinganda atrof-muhitga kamroq zarar yetkazadi
Muhokama
Tadqiqot
natijalariga
ko'ra,
zamonaviy
avtomobilsozlikda
eko-
materiallarning qo'llanilishi ichki yonuv dvigatellarining samaradorligini sezilarli
darajada oshiradi. Ammo bu yo'nalishda hali ham bir qator muammolar va istiqbolli
yo'nalishlar mavjud.
Eko-materiallarning qo'llash bilan bog'liq muammolar
Tadqiqot davomida aniqlangan asosiy muammolardan biri eko-
materiallarning narxi bilan bog'liq. Hozirgi vaqtda ko'pchilik innovatsion eko-
materiallar an'anaviy materiallarga nisbatan qimmatroq. Masalan, mikro-sellyuloza
tolali materiallar oddiy plastiklarga nisbatan 2-3 barobar qimmat. Bu esa ularning
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
67
ommaviy ishlab chiqarishda qo'llanilishini cheklaydi.
Boshqa muhim muammo eko-materiallarning uzoq muddatli ishonchliligi
bilan bog'liq. Garchi laboratoriya testlari va qisqa muddatli sinovlar yaxshi
natijalarni ko'rsatgan bo'lsa-da, bu materiallarning 10-15 yil davomida ishlash
xususiyatlari haqida yetarli ma'lumot yo'q. Shu sababli, ularning uzoq muddatli
samaradorligi va ishonchliligi haqidagi xulosalar chiqarish uchun qo'shimcha
tadqiqotlar zarur.
Istiqbolli yo'nalishlar
Tadqiqot davomida bir qator istiqbolli yo'nalishlar aniqlandi, ularning
rivojlanishi zamonaviy avtomobilsozlikda eko-materiallarning yanada keng
qo'llanilishiga olib kelishi mumkin.
Birinchidan,
biokompatibel
materiallar
va
nanomateriallar
kombinatsiyasidan iborat gibrid materiallarni ishlab chiqish. Bunday materiallar
biokompozitlarning
ekologik
afzalliklari
va
nanomateriallarning
yuqori
samaradorligini birlashtirishi mumkin.
Ikkinchidan, "aqlli" materiallarni ishlab chiqish. Bu materiallar tashqi
sharoitlarga (harorat, bosim, namlik) qarab o'z xususiyatlarini o'zgartirishi mumkin,
bu esa dvigatelning turli ish rejimlarida optimal ishlashini ta'minlaydi.
Uchinchidan, qayta tiklanadigan materiallarni ishlab chiqish. Bu materiallar
eskirganda yoki shikastlanganda o'z-o'zidan tiklanish xususiyatiga ega bo'ladi, bu
esa ularning xizmat muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.
Eko-materiallarning iqtisodiy samaradorligi
Tadqiqot natijalarining iqtisodiy tahlili shuni ko'rsatdiki, garchi eko-
materiallar dastlabki narxi yuqori bo'lsa-da, ular uzoq muddatli istiqbolda iqtisodiy
jihatdan samarali bo'lishi mumkin. Bu quyidagi omillar bilan bog'liq:
Yoqilg'i sarfining kamayishi (5-12%) natijasida uzoq muddatli
tejamkorlik
Dvigatel qismlarining xizmat muddati uzayishi (15-30%) natijasida
ta'mirlash va almashtirish xarajatlarining kamayishi
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
68
Ekologik soliqlar va jarimalarda imtiyozlar olish imkoniyati
Iste'molchilar orasida ekologik mahsulotlarga bo'lgan talabning oshishi
Bizning hisob-kitoblarimizga ko'ra, o'rtacha avtomobil uchun eko-
materiallardan foydalanishning dastlabki qo'shimcha xarajatlari 3-5 yil ichida
qoplanadi, keyin esa sof foyda keltira boshlaydi.
Xulosa
Tadqiqot
natijalariga
ko'ra,
zamonaviy
avtomobilsozlikda
eko-
materiallarning qo'llanilishi ichki yonuv dvigatellarining gaz apparaturasi
samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Eko-materiallar an'anaviy materiallarga
nisbatan bir qator afzalliklarga ega: ular yengil, mustahkam, issiqlikka va
korroziyaga chidamli, ekologik jihatdan xavfsiz va ko'p hollarda qayta ishlanadigan
hisoblanadi.
Biroq, eko-materiallarning keng miqyosda joriy etilishi bir qator muammolar
bilan bog'liq: ularning narxi yuqori, uzoq muddatli ishonchliligi haqida yetarli
ma'lumot yo'q va ayrim materiallarni ishlab chiqarish murakkab texnologik
jarayonlarni talab etadi. Shunga qaramay, uzoq muddatli istiqbolda eko-materiallar
iqtisodiy jihatdan ham samarali bo'lishi kutilmoqda.
Kelajakda biokompatibel materiallar va nanomateriallar kombinatsiyasidan
iborat gibrid materiallar, "aqlli" materiallar va qayta tiklanadigan materiallar kabi
yangi avlod eko-materiallarini ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlar o'tkazish tavsiya
etiladi. Bu tadqiqotlar zamonaviy avtomobilsozlikda ekologik toza va samarali
avtomobillar ishlab chiqarishga katta hissa qo'shishi mumkin.
Adabiyotlar ro'yxati
1.
Aripov, A.A., & Karimov, M.M. (2023). Zamonaviy avtomobil dvigatellarida
qo'llaniladigan biokompatibel materiallar tahlili. O'zbekiston Muhandislik Jurnali,
45(2), 78-92.
2.
Azimov, I.T., Yusupov, D.A., & Rahimov, S.B. (2022). Ichki yonuv
dvigatellarida nanokompozit materiallarning qo'llanilishi. Zamonaviy Materiallar
Jurnali, 18(3), 112-125.
Ta'limning zamonaviy transformatsiyasi
19-to’plam 3-son May 2025
69
3.
Benson, T.R., & Williams, J.K. (2024). Advanced eco-materials for
automotive applications: A comprehensive review. Journal of Sustainable Materials,
12(1), 45-67.
4.
Chen, H., Zhang, L., & Liu, J. (2023). Effect of microcellulose fibers on the
performance of automotive filters. International Journal of Automotive Engineering,
14(2), 234-248.
5.
Hafizov, O.R., & Alimov, R.T. (2023). Gaz apparaturasi samaradorligini
oshirish usullari. Transport va Energetika Fakulteti Ilmiy To'plami, 33(4), 156-170.
